c. Thông số nồi hoablon hoá
2.4 QUI TRÌNH CIP ( VỆ SINH THIẾT BỊ)
2.4.1 Qui trình vệ sinh
2.4.
2 Thuyết minh qui trình. 2.4.2.1 Chuẩn bị
Gồm hóa chất NaOH, nước, hơi
2.4.2.2 Kiểm tra
+ Xác định lại nồng độ NaOH trong thùng CIP.
+ Sau khi xác định lại nồng độ NaOH, ta tính lượng NaOH cần thêm vào thùng CIP 2,5m3 để có được nồng độ dịch CIP + 0,2%. Do vậy bơm tất cả dung dịch trong
Chuẩn bị Kiểm tra Nồi trung gian Nồi lọc Nồi malt Nồi gạo Nồi Houb lon Nồi lắng Bộ phối trộn Thùng bã hoa
thùng CIP qua nồi gạo, cho chạy cánh khuấy sau đó tiến hành bỏ hóa chất và nâng nhiệt tại nồi gạo lên 85oC. Sau đó mới bơm vào thùng CIP các thiết bị theo sơ đồ.
2.4.2.3 Quá trình CIP
Khi CIP thiết bị nào thì cho bật các van có đường dịch CIP đi đến thiết bị đó. Tiếp đến cho chạy bơm dịch CIP, trong quá trình CIP ta cần chú ý đèn báo hiệu mức trên và mức dưới của đèn báo hiệu của thùng CIP để bơm hồi lưu và canh chừng khoảng 2 phút cho bật bơm hồi lưu 12 lần, và 2 phút cho tắt bơm. Quá trình này cứ lặp đi lặp lại cho đến khi kết thúc quá trình CIP ở thiết bị đó thì dừng và chuyển sang thiết bị khác.
Nhiệt độ dung dịch NaOH dùng để CIP cho tất cả các thiết bị là 80- 85oC. Thời gian yêu cầu CIP cho các thiết bị như sau:
+ Bộ phối trộn 40 phút
+ Nồi gạo, nồi malt 50 phút
+ Nồi lọc 40 phút
+ Nồi trung gian 40 phút
+ Nồi hoa 70 phút
+ Nồi lắng whirlpool 50 phút
Quá trình CIP các thiết bị đạt yêu cầu khi thiết bị không còn dơ bẩn. Nếu chưa đạt yêu cầu thì CIP lại cho đến khi nào sạch thì dừng. Trong quá trình CIP, khi đã CIP xong một thiết bị thì không nhất thiết phải bơm hết dịch CIP tronh thiết bị đó về lại thùng CIP mà ta có thể bơm sang thiết bị kế tiếp để tiếp tục quá trình CIP. Sau khi CIP toàn bộ thiết bị theo đúng thời gian qui định thì cho chạy lại bằng nước nóng cho tất cả các thiết bị đến khi nào không còn xút trong thiết bị thì dừng. Để kiểm tra còn xút hay không dùng phenolphtalein kiểm tra nước rửa.
+ Với đường CIP đi: thì bơm nước lạnh từ thùng nước lạnh để vệ sinh. Tất cả đổ vào thùng whirlpool rồi cho ra ngoài.
+ Với đường CIP về: cho chạy nước nóng để vệ sinh.
CHƯƠNG 3: BỘ PHẬN LÊN MEN, LỌC
3.1. Quy trình lên men, lọc
3.1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ
Nha nóng từ nhà nấu
Thiết bị giảm nhiệt Nước nha lạnh Lên men chính Lên men phụ Hạ lạnh Tàng trữ Bộ phối trộn Thiết bị lọc Túi lọc Nước 2oC Cấp không khí Cấp nấm men CO2 Đạt Không đạt Xã bỏ Thu hồi Bột trợ lọc Chất phụ gia
3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
Trước khi nhận nước nha từ nhà nấu phải kiểm tra tấc cả các thiết bị từ thiết bị hạ nhiệt nước nha cho đến tank lên men đã xác định, tank trữ men, tank chờ rót, máy lọc, túi lọc, hệ thống các đường ống. Tấc cả đều được làm sạch và tiệt trùng theo quy trình CIP.
Dịch nha từ nhà nấu sau khi đã houblon hóa, lắng trong được bơm qua nhà lọc vào thiết bị hạ nhiệt.tại đây dịch nha được làm lạnh nhanh từ 85-90oC xuống 9-10oC nhờ tác nhân lạnh là nước 2oC cấp từ phân xưởng cơ điện. Dịch nha trên đường đến tank lên men được sục không khí và phối nấm men.
Hàm lượng không khí được cấp khoảng 8-10 mg/l, quá trình cấp không khí cho dịch nha là điều kiện cần thiết cho sự sinh sản của nấm men, tạo sinh khối để đủ số lượng yêu cầu trong giai đoạn đầu của thời kì lên men chính.. Nấm men được phối trộn vào với dịch nha ngay trên đường ống chuyển đến tank lên men nhằm tăng diện tích tiếp xúc của nấm men với dịch đường. Nấm men sử dụng là chủng nấm men chìm giống gốc được nhân lên ở phòng thí nghiệm rồi được nuôi ở các tank nhân men. Để nuôi cấy nấm men ta dùng môi trường là dịch đường đã vô trùng có bổ sung thêm muối khoáng, chất sinh trưởng, vitamin hoặc sử dụng lại các dịch sữa men được thu hồi từ các tank lên men trước. Số lượng men phối trộn được định lượng bằng cân tỷ lệ 0,35%, và được tính cho toàn bộ dịch nha. Dịch nha đi vào tank lên men từ dưới lên nhằm tránh sự tạo bọt và giữ được sự ổn dịnh cho dịch.
Quá trình lên men gồm 2 giai đoạn: lên men chính và lên men phụ
- Lên men chính: Nhiệt độ lên men là 14oC. Chủng nấm men chìm thích nghi với điều kiện sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp, phân bố chủ yếu ở phần sau của
dịch nha trong thiết bị lên men. Trong quá trình lên men chúng có khuynh hướng lắng sâu xuống đáy thiết bị.
Khi lên men một lượng cơ chất của dịch đường houblon hóa chủ yếu là đường và dextrin bậc thấp bị nấm men hấp thụ để tạo thành rươuh etylic, khí CO2 và các sản phẩm phụ khác. Quá trình lên men trong giai đoạn này diễn ra mạnh nhất và CO2 sinh ra nhiều nhất. Giữ áp suất trong tank lên men khoảng 0,3-0,5kg/cm2. Thời gian kiểm tra độ tinh khiết của CO2 khoảng 24 giờ sau khi làm đầy tank lên men, nếu độ tinh khiết lớn hơn hoặc bằng 99,6% thì tiến hành thu hồi nếu không đạt thì tiến hành thải ra ngoài như khi bắt đầu lên men.
Trong quá trình lên men, cặn bã hoa houblon trong dịch nha sẽ có xu hướng lắng xuống đáy. Vì vậy sau thời gian 24 ngày kể từ khi dịch đầy tank lên men thì tiến hành xã cặn đáy. Thời gian lên men chính khoảng 7-8 ngày, tùy thuộc vào hàm lượng diacetyl. Chỉ số VDK = 0,12ppm thì kết thúc quá trình lên men chính và tiến hành hạ lạnh xuống nhiệt độ -1oC. Chất tải lạnh ở đây là glycol có nhiệt độ là -4÷-5oC.
Thông thường thì sau 7-8 ngày lên men chính hàm lượng đường maltose và các loại đường đơn khác có khả năng lên men đã bị nấm men hấp thụ hết. Vì vậy quá trình hạ lạnh ở -1oC thực chất là nhằm kết lắng nấm men để tách khỏi bia non, đồng thời quá trình này cũng nhằm tận thu thêm CO2 và ổn định các thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm.
Đối với những tank lên men sau khi đã hạ lạnh giữ ở áp suất 0,2-0,3 kg/cm2, nhiệt độ 2-30C là tiến hành rút men và thu hồi lại thùng chứa men để xử lý, cấp cho tank lên men tiếp theo. Thông thường tại nhà máy sau 5 đời thì bỏ vì khi đó lượng men dại rất lớn không tốt cho quá trình lên men sau này.
- Giai đoạn lên men phụ (ủ và tàng trữ)
Sau khi hạ lạnh tách bã men nhưng trong tank vẫn còn một ít men. Chính lượng này sẽ tiếp tục lên men phần còn lại để tạo thành CO2 và các sản phẩm khác nhưng ở mức độ chậm hơn. Đồng thời trong quá trình này lượng diacetyl tạo thành ở giai đoạn
lên men được khử và chuyển thành các este, là quá trình ổn định các thành phần và tính chất cảm quan cho bia thành phẩm. Trong quá trình này cần đóng van thu hồi CO2 để CO2 sinh ra được ngậm vào trong bia. Tuy nhiên cần phải theo dõi áp suất do CO2 sinh ra để đảm bảo an toàn thông qua đồng hồ áp lực.
Nhiệt độ trong giai đoạn ủ và tàng trữ bia là -1oC, giữ ở áp suất trong tank là 0,2-0,3 kg/cm2. Thời gian lên men phụ khoảng 2-3 ngày.
Trước khi đưa qua lọc ta phối trộn bia đã tàng trữ ở các tank lên men khác nhau nhằm tạo ra sản phẩm đồng nhất, ổn định, cho chất lượng tốt nhất. Hoặc để nâng cao năng suất của nhà máy người ta nấu bia với nồng độ đường cao (14-16%), sau đó bia thành phẩm được phối trộn với nước DAW 3-4oC (đã qua loại O2 và bão hòa CO2) với tỷ lệ nhất định, phụ thuộc vào độ cồn bia lúc tàng trữ, độ đường của bia,
Dịch sau khi được phối trộn được bơm vào thiết bị lọc dạng đĩa để tách cặn tế bào nấm men. Quá trình lọc xảy ra nhờ sự chênh lệch áp suất. Để tăng khả năng lọc người ta dùng bột trợ lọc HYFLO để tạo lớp lọc trên bề mặt đĩa lọc. Bia ban đầu sau khi ra khỏi thiết bị lọc đĩa còn đục nên cho hồi lưu lại thiết bị lọc đĩa cho đến khi bia đạt độ trong cần thiết, thời gian tuần hoàn là lớn hơn 5 phút Trong quá trình đưa bia vào máy lọc thô ta có bổ sung một số chất phụ gia như: K2CO3, Metabisunfit, FBHop nhằm hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật về các tiêu chuẩn như: màu, pH…. nhằm làm tăng độ bền sinh học cho bia kéo dài thời gian bảo quản, chống oxy hóa, ổn định các thành phần và tính chất cảm quan của sản phẩm. Sau đó, bia được đưa qua thiết bị lọc túi để tách một phần cặn mịn, nấm men, bào tử còn sót để đạt độ trong cần thiết cho bia. Sau đó, bia được bơm vào các bồ chứa bía trong để đưa qua khu chiết rót
3.2 Quy trình nhân men trong phân xưởng
3.2.1 Chuẩn bị
- Vệ sinh tank lên men theo đúng qui trình công nghệ. - Vệ sinh đường ống cấp dịch nha.
- Thanh trùng đường ống và bộ lọc khí.
3.2.2 Yêu cầu chung
- Vô trùng tuyệt đối tránh tình trạng nhiễm khuẩn. - Người vận hành tuân thủ theo đúng yêu cầu kỹ thuật.
3.2.3 Nhân men
- Cài nhiệt độ tank nhân men ở 18,5oC đối với bia Larue.
- Nhận dịch lên men: Nhiệt độ hạ lạnh của dịch nha là 18oC, lấy vào tank nhân men 10hl dịch nha. Sau khi lấy xong báo phòng thí nghiệm cấp men giống. Sau khi số lượng tế bào nấm men đạt yêu cầu tiếp tục lấy vào tank nhân men 12hl dịch nha.
- Cấp men giống: men giống có thể cấp vào tank nhân men song song với quá trình nhận dịch nha sau khi quá trình nhận dịch nha từ phân xưởng nấu. Men giống chứa trong thùng CALSBERG đi nhân giống trong phòng thí nghiệm.
- Tiến hành: Đấu nối đường ống cấp khí nén trong phân xưởng qua bộ lọc vi khuẩn và đi vào thùng CALSBERG vào tank nhâm men qua đường ống đáy tank. Trong suốt quá trình đưa men vào tank phải thường xuyên đảo dịch trong thùng CALSBERG.
3.2.4. Kết thúc giai đoạn cấp men giống
- Vệ sinh các đường cấp dịch cũng như các đường ống phụ trợ khác.
- Cấp khí nén khi men hoạt động (lượng khí vừa phải tránh tình trạng trào men gây ra nhiễm bẩn).
- Trong khi nhân men phải thường xuyên duy trì sục khí và theo dõi nhiệt độ nhiệtk độ vào phiếu theo dõi CIP giờ/lần.
3.2.5 Kết thúc quá trình nhân men
- Quá trình nhân men kết thúc khi số men >= 100 triệu tế bào/ ml dịch, chỉ số này có được từ việc phân tích của phòng thí nghiệm.
3.3.3 Các thiết bị chính trong quá trình lên men, lọc
a. Cấu tạo
b. Nguyên tắc hoạt động
Máy làm lạnh nhanh kiểu bản mỏng, có cấu tạo là những tấm bản gấp sóng, được chế tạo từ thép không gỉ. Các tấm bản có hình chữ nhật, có 4 tai ở 4 góc, trên mỗi tai đục thủng 1 lỗ tròn. Với cấu tạo như vậy nên khi lắp chúnglên khung máy thì sẽ tạo 4 mương dẫn: dịch đường vào máy, dịch đường ra khỏi máy, tác nhân lạnh vào máy,tác nhân lạnh ra khỏi máy. Dịch nha có nhiệt độ 90-95oC được bơm vào một bơm dẫn ở phía dưới, còn tác nhân lạnh là nước 2oC được bơm vào 1 bơm dẫn ở phía trên. Dịch nha nóng và nước lạnh đi ngược chiều nhau. Dịch nha nóng được hạ nhiệt độ xuống 9- 10oC, và được đưa ra ngoài theo mương dẫn ở phía trên, còn nước nóng ra khỏi máy theo mương dẫn ở phía dưới.
3.3.2 Thiết bị lên men
a. Cấu tạo
1.Đường ống nha vào, bia ra, hồi CIP 2. Đường ống glycol cấp
4. Đường ống CIP, thu hồi CO2, cấp CO2 5. Lớp bảo ôn
6. Van an toàn 7. Van chân không 8. Quả cầu CIP
9. Đường ra của glycol 10. Van lấy mẫu
+ Các thông số của tank lên men
Tank lên men gồm 12 tank:
P. Thiết kế : 1 kg/cm2
P.Làm việc : 0,85 kg/cm2
P.Thử : 2 kg/cm2
Nhiệt độ làm việc Tmax : -5oC
Thể tích (V) : 70m3
Trọng lượng G : 8.792
Kích thước : 3.350*H=15000
b. Nguyên tắc hoạt động
Dịch nha và nấm men đã được phối trộn trước trên đường ống, đi vào tank lên men theo hướng đi từ dưới lên nhằm tránh sự tạo bọt và giữ ổn định cho dịch. Một tank lên men với 4 mẻ dịch nha. Quá trình lên men trong thiết bị được chia làm 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn thứ 1: Dịch nha được cho vào tank theo đường ống số 1 từ dưới lên, khi dịch nha chỉ vào mẻ đầu tiên thì cài nhiệt độ ở khoang dưới, và khi vào đủ 4 mẻ thì cài nhiệt độ 2 khoang bằng nhau (14oC), thường lưọng dịch nha chiếm khoảng 80% thể tích của tank, tiến hành lên men.sau thời gian lên men 24 giờ tiến hành rút cặn lạnh. Trong quá trình lên men, sau 24 giờ thì áp suất của tank lên men sẽ tăng dần vì vậy cần chú ý đo độ tinh khiết của CO2 nếu >= 99,6% thì tiến hành thu hồi, nếu không đạt thì xã bỏ nhưng vẫn giữ áp lực trong tank lên men là 0,3 kg/cm2.
Quá trình lên men kết thúc khi chênh lệch giữa hàm lượng chất tan biểu kiến (AE) và độ lên men giới hạn (FA) đạt yêu cầu (AE-FA<=0,49) và khi hàm lượng diacetyl đạt yêu cầu <=0,12ppm thì bắt đầu hạ lạnh, chuyển sang giai đoạn thứ 2.
+ Giai đoạn 2: Cài nhiệt độ khoang trên và khoang dưới bằng nhau và bằng -1oC và áp lực của tank lên men là 0,2<p<0,5 (kg/cm2). Thời gian cho giai đoạn này là 2-3 ngày.Khi tank được hạ xuống 4oC thì tiến hành rút men theo đường ống số 1., Bia non cũng được tháo ra theo đường ống số 1 để đưa sang bộ lọc.
Glycol được cấp cho thiết bị theo đường ống số 2,3 và được thu hồi theo đường ống số 9.
3.3.3 Thiết bị lọc đĩa
1) Đường ống bia vào 2) Đường ống thông áp 3) Đường ống CIP 4) Đường ống xả đáy 5) Đường ống bia ra 6) Cửa xả 7) Trục máy lọc 8) Lưới lọc 9) Bơm xả bột 10) Van an toàn b. Nguyên tắc hoạt động - Phủ bột máy lọc:
+ Sử dụng HYFLO với khối lượng 22,7 kg cho 1 lần phủ. + Thời gian phủ 30 phút.
+ Chạy hồi lưu ở máy lọc thô để cho máy lọc thô tạo thành một lớp bề mặt (lớp huyền phù) trên các lưới lọc.
- Xả nước máy lọc thô (sau khi phủ bột):
+ Sau khi bột đã tạo một lớp mặt trên lưới lọc, quan sát ở máy lọc thô. Thấy nước trong ta tiến hành xả đáy máy lọc thô. Nước được xả qua đường ống số 5.
+ Nước từ từ (lưu lượng nhỏ) tránh hiện tượng vỡ bột. Thời gian xả khoảng 30 phút.
+ Sau khi bia đã được xả men ta tiến hành láy vào máy lọc thô. Thời gian làm đầy trong máy lọc thô khoảng 30 phút.
+ Lấy bia từ từ qua đường ống số 4. Áp suất trong máy lọc thô luôn luôn giữ ở 1,8-2bar. Nếu cao quá ta giảm áp thông qua đường ống số 2.
- Hồi lưu bia trong máy lọc thô:
+ Khi bia đã đầy trong máy lọc thô ta tiến hành hồi lưu bia, nhằm làm trong bia trước khi đưa qua máy lọc túi. Khi bia đã trong (quan sát qua kính ở đầu ra máy lọc thô) ta tiến hành cho bia qua máy lọc túi.
- Quá trình lọc bia:
+ Bia vào đường ống số 1 và ra đường ống số 5 đến máy lọc túi sau đó được